Análisis de la microestructura del sistema de conducción cardíaco basado en histología y análisis de imagen. Descripción en el humano y otras especies animales

Resumen

El sistema de conducción cardíaca es una estructura ramificada que permite el inicio y la rápida propagación de impulsos eléctricos que desencadenan la despolarización eléctrica del tejido miocárdico. Los nodos cardíacos son la fuente del impulso eléctrico que se transmite al corazón y la función principal del sistema de conducción ventricular es la activación eléctrica rápida de los ventrículos. El objetivo de este trabajo fue estudiar las características histológicas y morfométricas de los diferentes componentes del sistema de conducción cardiaco en humanos, cerdos, caballos y perros, así como sus posibles variaciones. Se utilizó un grupo de diez corazones de humanos, diez de cerdo, diez de caballo y cinco de perro sin antecedentes clínicos de patologías cardíacas. La región de los nodos cardiacos se seccionó en serie y se extrajo el bloque de tejido para su estudio. Los ventrículos izquierdos se disecaron y se seccionaron en tres cortes de igual ancho (base, tercio medio y ápex). Se obtuvieron cortes histológicos de 5 μm de espesor y se tiñeron con hematoxilina-eosina y tricrómico de Masson y las células de Purkinje y sus uniones se identificaron mediante desmina y la tinción de PAS. Sobre estas muestras se realizó la adquisición de las imágenes con un microscopio óptico Leica DMD108 y se evaluaron mediante un análisis morfométrico con el software Image-ProPlus 7,1. El nodo sinoatrial en humanos y cerdos es una estructura compacta, cuya forma es ovoide. La longitud del nodo sinoatrial en humanos está entre 1,7-7,4 mm y en cerdos se encuentra entre 1,3-3 mm. Las células P son grandes, pálidas y ubicadas en el centro o la periferia. El diámetro máximo de las células P en humanos (9,9 µm) es significativamente mayor que en cerdos (8,9 µm) (p=0,026). El nodo atrioventricular tiene una forma ovoide en humanos y cerdos. En caballos y perros la forma del nodo es triangular. La longitud del nodo atrioventricular en humanos se encuentra entre 1,7-2,5 mm, en cerdos entre 1,4-2,6 mm, en caballos entre 1,6-2,7 mm y en perros entre 1,1-3,1 mm. Observamos una disminución del tamaño del nodo, un aumento de las fibras de colágeno y una disminución del tamaño y el número de células P dentro del nodo atrioventricular en los cerdos, caballos y perros cuando presentaban cartílago en el esqueleto fibroso cardiaco. En cerdos las células P (25,3 µm) presentan un diámetro máximo significativamente mayor que en humanos (5,2 µm) (p=0,001). Se encontraron diferencias significativamente mayores en el diámetro máximo de las células P del nodo atrioventricular en los corazones que no presentaron cartílago en el esqueleto fibroso cardiaco (p=0,002). Las fibras de Purkinje fueron difíciles de identificar en humanos, en su mayoría mostraban un color más oscuro o igual al de los cardiomiocitos y ocasionalmente se observaban con un tono más pálido. Las fibras de Purkinje en humanos se encontraron en el subendocardio y en los cerdos en el miocardio y subendocardio. Las fibras de Purkinje se ubicaron principalmente en la región septal en todas las especies estudiadas. Las uniones Purkinje-miocardio estuvieron presentes en el 10% de todas las micrografías analizadas en humanos y en el 24,2% en cerdos. El diámetro máximo de las células de Purkinje fue significativamente mayor en cerdos (22,85 µm) que en humanos (18,52 µm) (p=0.031). El análisis morfométrico nos ha permitido cuantificar objetivamente cada uno de los componentes del sistema de conducción cardiaco y compararlos en las diferentes especies. La menor densidad celular en cualquiera de los nodos cardíacos, especialmente en las células P del nodo sinoatrial, puede disminuir la conducción eléctrica dentro de los nodos y en los tractos internodales. Además, la presencia de metaplasia cartilaginosa en el esqueleto fibroso cardíaco disminuye el tamaño del nodo atrioventricular y sus células y aumenta el porcentaje de fibras de colágeno dentro del nodo, lo que reflejaría la presencia de arritmias cardíacas derivadas de la mala conducción. El estudio de las fibras y células de Purkinje y sus uniones miocárdicas es vital para conocer su distribución normal en las especies analizadas.